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 描述 】









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電池是UPS的重要部件，在為UPS選用蓄電池時，合理的配置會提升UPS的整體性能、降低UPS的整體成本，在此簡述選用鉛酸蓄電池的一些注意事項，使UPS與電池能夠達到最優化配置，以滿足不同應用場所的需求。

　　一 鉛酸蓄電池種類的選擇

　　1 鉛酸蓄電池的種類及優缺點[l1]

　　鉛酸蓄電池從制造結構上分為兩類，第一類是開口電池(又稱富液電池)，開口電池的極板均浸泡在電解液中，反應產生的氧氣、氫氣從電池蓋的開口處逸出。開口電池優點是①電池的外殼透明，能夠觀察到極板、液體的工作狀況，便于及時深度維護，從而保證了最高可靠性;②由于便于深度維護(加液、更換落后電池)，保證了整個電池系統能夠長時間服役，因而壽命長，開口電池一般設計壽命20年[l2] ;③浮充電流小，運營成本低;缺點是：①需要專業的維護人員;②體積大，能量密度低;③需要通風良好的專用電池室[l3] ;④由于有酸霧逸出，與其他電子設備適應性較差。對于可靠性要求極高的場所，如核電廠核島一般都會選擇核級開口電池。第二類是閥控式密封電池(又稱貧液式電池)，閥控電池在電池蓋上裝有單向閥，電池內部無游離酸，內部反應形成氧循環，正常運行時，氣體不外泄。閥控電池又由于電解液的存在方式不同分為AGM和GEL兩種。兩類電池的優缺點見如下比較表。

　　因此，AGM適合在溫度適宜、要求高功率放電的場合,而GEL適合于環境溫度變化較大，市電供電較差的場合。二 蓄電池容量的選擇蓄電池的容量不能簡單以蓄電池的AH數來確定，因為相同AH數的蓄電池，不同的放電時間，表現出來的能力有很大的差異。 例如C&D 12-100 LBT蓄電池的容量C20=100AH，是指該電池在25攝氏度時，放電電流為5A，放到截止電壓為10.5V時停止，放電時間能達20H。即5A×20H=100AH。通過以上表述，可以清晰的看到通常意義上的C20為100AH，表明了這個電池的20小時小電流的放電能力，而UPS應用往往是2小時內的短時間、大電流放電，我們應該關注每款電池短時間的放電能力。C&D 12-100 LBT的C20=100AH,15分鐘放電能力為308.8瓦特;C&D 12-370 DNT的C20=102AH,15分鐘放電能力為369.7瓦特;相同都是100AH的電池，DNT電池15分鐘放電能力比普通電池高近20%。以300KVA的UPS后備15分鐘為例，需要LBT系列100AH電池140節，而DNT系列100AH電池僅需要114節，差異26節。所以，為UPS選擇蓄電池容量，科學準確的方式是恒功率計算方式 1.蓄電池容量計算公式恒功率模型，即按照UPS負荷有功功率計算電池容量，計算方法如下：第一步：根據如下公式求出業主需求的單體功率數Pdc

　　第二步：蓄電池在某截止電壓(例如1.75V)時的放電功率應大于此Pdc;2.蓄電池容量計算舉例

(1)UPS參數

(2)計算過程滿足此用戶要求，每單體電池需要的直流功率是：

　　(3)電池的選擇電池型號為：C&D 12-775A DNT的電池，在25℃的環境溫度下運行,截止電壓1.7V：

狀態一 #1：在15分鐘時放電功率為776W;

狀態二 #2：在20分鐘時放電功率為570W。

　　根據如下公式推算，該電池組的預計后備時間為

　　(4)計算結果該800 kVA UPS 滿載配置C&D 12-775A DNT 電池共 38節×4組，運行在25℃環境中，預計后備時間超過15分鐘。3.蓄電池容量計算中注意事項輸出功率因數、逆變器效率、串聯節數、截止電壓均由[l6] PS參數決定;負載率、環境溫度都是由最終客戶決定。如果環境溫度不是 25攝氏度，可根據如下公式折算(此公式適合15-30攝氏度計算)。Ct=Ce× [1+K(t-25)]- Ce—25攝氏度基準溫度容量- t--放電時環境溫度- K--溫度系數(10h率K=0.006， 3h率K=0.008，1h率K=0.01)例如一個100AH的電池，在15攝氏度環境下，在后備時間30分鐘情況下使用。C=100×[1+0.01×(15-25)]=90AH即這個電池在15攝氏，電池已經折算為90AH，相應的放電功率表里的數據也要乘以0.9�？傊�，每個應用現場都有不同需求和客觀情況，多用型、長壽命、高功率、前端子、深循環等越來越多種類的鉛酸蓄電池的應用，將為每[l7] 位客戶打造個性化方案，提升關鍵設備電源系統的高性能及高可靠性。

1.檢查電池的正、負 有無被氧化的跡象�？梢杂脽崴畷r常澆電瓶的電線連接處，并用銅絲刷清理干凈，并涂上黃油。

2.檢查電路各部分有無老化或短路的地方。防止電池因為過度放電而提前退役。

3.蓄電池禁止虧電存放，若用完了閑置幾天再充電，極板易出現硫酸鹽化，容量下降。

4.定期檢查：定期測量單節電池的電壓，若其中有一塊電池的電壓低于10.5V，此時應找維修站檢查或修理，以免損壞另外兩塊好電池。

5.電動自行車的設計載重量為75KG，避免帶過重的物件，在起步和上坡時請用腳蹬助力。

6.冬季電池容量隨氣溫的降低而下降這是正常現象，以20℃為標準，一般-10℃時容量為80%。

7.長期保持電池表面的清潔，存放車輛時禁止曝曬，應將車輛停放在陰涼通風干燥處。

8.電池需要長時間放置時必須先充足電，一般每一個月補充一次。

9.車輛在起步、上坡、超載、頂風時用腳踏加以助力，以免大電流放電。

原理簡介

 蓄電池放電后，用直流電按與放電電流相反的方向通過蓄電池，使它恢復工作能力，這個過程稱為蓄電池充電。蓄電池充電時，電池正極與電源正極相聯，電池負極與電源負極相聯，充電電源電壓必須高于電池的總電動勢。充電方式有恒電流充電和恒電壓充電兩種。

2詳細內容

 蓄電池充電器原理

 蓄電池里面有大量的酸等可供電離的溶液，當插上電源，電流就通過里面的鉛板（有些電池不是鉛）電離溶液，這樣就將電能轉化為化學能；如果要使用，溶液就會轉化為電能通過電輸送出去。這是原理上的描述，事實上，真實的情況十分復雜，可參考相關書籍。

 充電方法制度

 常規充電制度是依據1940年前國際公認的經驗法則設計的。其中著名的就是“安培小時規則”：充電電流安培數，不應超過蓄電池待充電的安時數。實際上，常規充電的速度被蓄電池在充電過程中的溫升和氣體的產生所限制。這個現象對蓄電池充電所必須的短時間具有重要意義。

恒流充電法

恒流充電法是用調整充電裝置輸出電壓或改變與蓄電池串聯電阻的方法，保持充電電流強度不變的充電方法。控制方法簡單，但由于電池的可接受電流能力是隨著充電過程的進行而逐漸下降的，到充電后期，充電電流多用于電解水，產生氣體，使出氣過甚，因此，常選用階段充電法。

恒壓充電法

充電電源的電壓在全部充電時間里保持恒定的數值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。與恒流充電法相比，其充電過程更接近于充電曲線。用恒定電壓快速充電，由于充電初期蓄電池電動勢較低，充電電流很大，隨著充電的進行，電流將逐漸減少，因此，只需簡易控制系統。

 這種充電方法電解水很少，避免了蓄電池過充。但在充電初期電流過大，對蓄電池壽命造成很大影響，且容易使蓄電池極板彎曲，造成電池報廢。鑒于這種缺點，恒壓充電很少使用，只有在充電電源電壓低而電流大時采用。例如，汽車運行過程中，蓄電池就是以恒壓充電法充電的。

UPS所選用的蓄電池要注意標機或后備時間較短必須具有在短時間內能輸出大電流的特性。常用的蓄電池有3種，這3種都屬于鉛酸蓄電池，其型號為HS（涂漿式 鉛電池）、CS（覆蓋式鉛電池）和M（密封鉛酸電池），而密封鉛酸蓄電池是最常用的。密封鉛酸蓄電池的電解液基本恒定，無損耗。這是因為密封鉛酸蓄電池采用了先進的負端吸收式密封技術。這一技術的采用，可把補加蒸餾水的間隔時間延長到5年以上，為了保證密封電池安全、可靠的工作，要求給蓄電池充電時的充電電流不得超過電池允許的較大充電電流值。UPS的充電器均采用分級恒流恒壓充電方式，即在充電初期采用恒流充電，其充電電流限制在規定值或電池額定容量十分之一的電流值。充電一定時間后，改為恒壓充電，即浮充電。

英飛科電蓄電池性能的影響因素：

理想情況下，為了延長UPS電池壽命，應讓電池總保持在“浮”充電或恒壓充狀態。這種狀態下電狀態，充滿電的電池會吸收很小的充電器電流，它稱為“浮”或“自放電”電流。盡管電池廠商如此推薦，有些UPS的設計(很多在線式) 使電池承受一些額外的小電流，稱為紋波電流。紋波電流是當電池連續地向逆變器供電時產生的，因為據能量守恒原理，逆變器必須有輸入直流電才能產生交流輸出。這樣電池形成了小充放電周期，充放電電流的頻率是UPS輸出頻率(50或60Hz)的兩倍。

普通后備式、在線互動式或后備/鐵磁式UPS不會有紋波電流，其它設計的UPS會產生大小不等的紋波電流，這取決于具體的設計方法。只要檢查一下UPS的結構圖就能知道該UPS能否產生紋波電流。

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